Параметры влажного воздуха, как смеси идеальных газов

давление уже рассмотрено при определении влагосодержания через давления компонентов, формула (4).

Температуру тоже уже рассмотрена при определении влагосодержания через давления компонентов, формула (5).

масса влажного воздуха, кг, равна сумме произведений массовых долей на массу каждого компонента (g_с..в – сухого воздуха и g_в.п – водяных паров),

М_в.в = g_с.вМ_с.в + g_в.пМ_в.в, (8)

где g_с.в – массовая доля сухого воздуха,

g_в.п – массовая доля водяного пара, .

если массу сухого воздуха принять за 1 кг (М_с.в = 1 кг), а массу водяного пара выразить в килограммах через влагосодержание, и так как влагосодержание тогда М_в.п = d·10 ^–3, отсюда следует, что масса влажного воздуха, кг,

(9)

М_в.в = 1 + 30·10 ^–3 ≈ 1,03 кг, следовательно, в практических расчетах М_в.в можно принимать как массу влажного воздуха с точностью до 3 %, как массу сухого воздуха: М_в.в = М_с.в. (10)

объем влажного воздуха, м³, имеет такое же значение как сухой воздух и водяные пары, так как он всегда занимают конкретный объем (помещения, оборудования, воздуховодов и т. д):

V_в.в = V_с.в = V_в.п = V. (11)

плотность ρ_в.в, кг/м³,

(12.а)

(12.б)

так как массовая доля водяного пара мала, то в инженерных расчетах можно принять ρ_в.в ≈ ρ_с.в, (13)

но следует помнить, что ρ_в.в < ρ_с.в, так как молярная масса водяного пара μ_в.п = 18,016 кмоль, а молярная масса сухого воздуха μ_с.в = 28,29 кмоль.

удельный объем – из уравнения состояния влажного воздуха:

р_в.вv_в.в = R_в.в Т_в.в, (14)

. (15)

Следовательно, удельный объем влажного воздуха тоже можно принимать как удельный объем сухого воздуха, так как М_в.в = М_с.в. по формуле (9).

v_в.в = v_с.в. (16)

газовая постоянная влажного воздуха R_в.в, Дж/(кг·К),

где R_с.в – газовая постоянная сухой части воздуха, Дж/(кг·К), R_с.в = 287;

R_в.п – газовая постоянная водяного пара, Дж/(кг·К), R_с.в = 476.

следовательно, в практических расчетах R_в.в можно принимать как газовую постоянную сухого воздуха, так как меньше 5 %, что допустимо в инженерных расчетах.

R_в.в = R_с.в. (17)

Тепловлажностые характеристики

удельная изобарная теплоемкость с_в.в., кДж/(кг·К), которую относят к 1 килограмму сухого воздуха или к d·10 ^{– 3} килограмму водяного пара, равна

с_в.в = 1·с_{с. в} + (d·10 ^–3) с_в.п. (18.а)

для инженерных расчетов можно принять: с_в.в ≈ с_{с. в} ≈ 1,008. (18.б)

удельная энтальпия i_в.в, кДж/кг, которую тоже относят к 1 килограмму сухого воздуха или к d·10 ^{– 3} килограмму водяного пара, равна:

i_в.в = g_с.в i_{с. в} + g_в.п i_в.в = 1·i_с.в + d·10 ^–3 i_в.п, (19. а)

выразив удельные энтальпии через произведение удельной теплоемкости и температуры, получим:

i_в.в = с_с.в t + d·10 ^{– 3}(с_в.пt + r), (19. б)

где r – удельная теплота парообразования, кДж/кг.